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电磁流量计对有色金属测量前置放大电路设计
来源: http://www.zgqtyb.com 发布日期: 2020-10-16

稀有金属领域广泛运用电磁流量计,使仪表盘特性获得提升,合理提升了精确测量的精确性,因此对电磁流量计转化器的外置放大电路一部分开展讨论,科学研究在对放大电路设计方案期内需要的构造,并对于此事放大电路的电压增益、输入失衡等层面开展合理的测算,假如可以确保接地装置实际效果没有问题,能够说明此电源电路可以稳定的运作。

电磁流量计

运用电流的磁效应基本定律所生产制造的检测导电性液体流量的仪器设备,就称为电磁流量计,别的流量计没法进行的精确测量工作中,应用电磁流量计都可以进行。由于压力变送器所产生的信号并不算太大,若要检测出精确的总流量信号,那麼就一定要具备性能卓越的放大仪。
1稀有金属公司用放大仪的规定
对外置级的设计方案十分的关键。选用电磁流量转化器里的外置放大电路,是为把感应器所传输的总流量信号的柔弱工作电压一部分开展扩大。根据对总流量信号的科学研究,小结出了外置级必须合乎的标准。
(1)高输入特性阻抗,一般根据检验所获得的总流量信号并不稳定,要减少信号源内电阻所导致的影响,那麼就一定要提升输入特性阻抗。
(2)低噪音和超低温漂,依据上边所详细介绍的內容开展剖析可以掌握到,外置级能够应用差动保护输入,其能够提升差模信号,抑止共模信号等作用。
2放大电路剖析
此放大电路主要是运放电路所组成的,在输入电流量的情况下是二端方式,而在輸出的情况下是单端方式。而非常好级主要是A1、A2、R1、R2及其RG所组成的,电源电路关键应用的是电压跟随器,一般状况下为2个,运用RG把电压跟随器开展对接,这样一来就可以产生大的输入电阻,并把二端输入变换变成单端输入。把V11和V12用以下公式计算表明:V12=Vic 1/2VidV11=Vic-1/2Vid
造成运放电路在传输信号的全过程中,出現失调电压的是VIO1VIO2、VIO3;和A2产生的失调电压及其电流量是V10,及其I10;另外,V10=VI01-VI02。
2.1闭环控制差模电压增益Avf
在对Avf采用科学研究的全过程中发觉,假如VIC=0,并且电源电路所有均衡,A1和A2中间相一致;V10及其I10都是0;R1=R2,R3=R4,R5=R6。根据理想化集成化运放电路的特点,可以得到V =V-,那麼就可以建立下边的关联:
VO=-R5/R3(VO1-VO2);VO1-VO2=ip(R1 RG R2);ip=1/RG[1/2VId-(-1/2VId)
在对上边的公式计算开展计算后,就可以获得闭环控制差模电压增益Avf是:
Avf=VO/V11-VI2=VO/VId=-R5/R3(1 2R1/RG);
A1与A2组成的放大电路电压增益Avfi是:Avf1=VO1-VO2/VId=1 2R1/RG
A3与R3、R4、R5、R6所组成的放大电路电压增益是:
Avf2=VO/VO1-VO2=-
从而可以看得出,变更RG就可以对Avf开展调节。一样的大道理,因为RG坐落于A1与A2的反方向输入端,变更RG的状况下,不能够对电源电路的对称导致毁坏,也就是共模抑止特点不容易降低。
2.2闭环控制差模输入电阻Rif
差模信号零点结构域归属于RG的定位点,运用A1、A2来计算闭环控制差模输入电阻Rif=[Rid1(1 AOd1F1)//Ric1] [Rid2(1 AOd2F2)//Ric2],在其中A1、A2差模输入电阻的电压增益先后为Rid1、Rid2。/Ric1归属于A1A2的工模输入电阻;F1F2意味着的则是工作电压意见反馈指数。
F1=F2=1/2RG/R1 1/2RG=RG2R1 RG
一般状况下,运算放大器具有非常非常好的差模输入特性阻抗,**好采用适合的运放芯片,那样的话,Rif就可以具备2GB之上。
2.3输入失衡特点和温漂
若要让测算越来越简易,能够设定Vic=0,而且让Vid产生单独,随后设定Vio3=0。A1与A2的输入偏流IIB1IIB2与放大仪的输入偏流IIB、失衡电流量Iio为:IIB1=IIB 1/2IIOIIB2=IIB-1/2IIO
另外还可以写出:
ip=VId-VIO1 VIO2RG=VId-VIO/RG
VO1-VO2=(ip IIB 1/2IIO)R1 [ip-(IIB-1/2IIO)
在R3=R4=R5=R6标准下:
VO=-(VO1-VO2)=-(1 2R1/RG)(VId-VIO)-IIOR2
上边的公式计算可以说明,对差模输入信号(Vid-v10)的电压增益为Avf=-(1 2R1/RG)
等效电路输入失调电压温漂
aVO/aT/Avf=-aVIO/aT-aIIO/aT·R2/Avf
假如Avf=1的状况下,那麼R2越大,输入失衡温漂便会增大,因此**好选用小一些的R1、R2值。
2.4共模抑止特点
共模抑制比关键的功效是检验共模信号会被放大仪所抑止的实际实际效果,差模电压增益假如很大得话,那麼就说明共模抑止的水准会更好,放大电路的特性也会就越好,共模抑制比的值還是**很大一些。若要让所科学研究的结果更有感染力,那麼能够设置Vid=0,而且仅有A1、A2的共模抑止特点并不是无穷,其他的全都要设定变成要求的指标值。
在其中A3组之中的共模电压是VIc3=1/2(VO1 VO2),而共模输出电压VoB是
VO3=|Avf2|1(KCMR)R 1KCMR]VIc3
在其中KCMR意味着的是共模抑制比。
第二级输入端共模输入偏差工作电压是:
VIc3=VIc3[1/(KCMR)R 1/KCMR]
依据界定可以获得第二级共模抑制比:
KCMR0=VIc3/VIc3=1/1/(KCMR)R 1/KCMR
根据上边的表达式可以掌握到,那麼电阻器失配误差便会变成牵制第二级放大仪共模抑制比的关键缘故。
3总结
在流量计之中, 电磁流量计是十分关键的组成一部分,放大电路所造成的输入特性阻抗十分高,极有可能出現信号被影响的状况,而路线被影响的信号会超过被测信号,另外电路原理可以考虑压力变送器中针对信号调节的要求。此电源电路的输入特性阻抗要超过2GB,共模抑制比要超过80dB,在两月的运作后,充足说明电路原理的方法是恰当的。就算遭受强影响,管路要是可以合理的接地装置,那麼就可以获得一切正常的运作。
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